konstrukcija i izrada hidrauliČkog cilindra za …

KONSTRUKCIJA I IZRADA HIDRAULIČKOG CILINDRA ZAKRANSKU KOSILICU

Begović, Ivan

Undergraduate thesis / Završni rad

2020

Degree Grantor / Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Karlovac University of Applied Sciences / Veleučilište u Karlovcu

Permanent link / Trajna poveznica: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:128:343248

Rights / Prava: In copyright

Download date / Datum preuzimanja: 2021-11-28

Repository / Repozitorij:

Repository of Karlovac University of Applied Sciences - Institutional Repository

https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:128:343248

http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/

https://repozitorij.vuka.hr

https://repozitorij.vuka.hr

https://zir.nsk.hr/islandora/object/vuka:1581

https://dabar.srce.hr/islandora/object/vuka:1581

VELEUČILIŠTE U KARLOVCU STROJARSKI ODJEL

Stručni studij Strojarstva

Ivan Begović

Konstrukcija i izrada

hidrauličkog cilindra za

kransku kosilicu

Design and manufacturing of

hydraulic cylinder for crane mower

Završni rad

Karlovac, 2020.

VELEUČILIŠTE U KARLOVCU STROJARSKI ODJEL

Stručni studij Strojarstva

Ivan Begović

Konstrukcija i izrada

hidrauličkog cilindra za

kransku kosilicu

Design and manufacturing of

hydraulic cylinder for crane mower

Završni rad

Nikola Šimunić, mag.ing.mech.

Karlovac, 2020.

Izjavljujem da sam ovaj rad izradio samostalno koristeći stečena znanja tijekom studija i

navedenu literaturu.

Zahvaljujem svome mentoru, Nikoli Šimuniću mag. ing. mech., na savjetima i ukazanoj

pomoći tijekom izrade ovog rada.

Zahvaljujem i svojim roditeljima na njihovoj potpori tokom studiranja.

Ivan Begović

VELEUČILIŠTE U KARLOVCU Trg J.J.Strossmayera 9

HR - 47000, Karlovac, Croatia Tel. +385 - (0)47 – 843-500

Fax. +385 - (0)47 – 843-503

e-mail: dekanat @ vuka.hr

Klasa:

602-11/18-01/____

Ur.broj: 2133-61-04-18-01

1. ZADATAK ZAVRŠNOG / DIPLOMSKOG RADA

Datum:

VELEUČILIŠTE U KARLOVCU Trg J.J.Strossmayera 9

HR - 47000, Karlovac, Croatia

Tel. +385 - (0)47 – 843-500

Fax. +385 - (0)47 – 843-503 e-mail: dekanat @ vuka.hr

Klasa:

602-11/18-01/____

Ur.broj:

2133-61-04-18-01

ZADATAK ZAVRŠNOG / DIPLOMSKOG RADA

Datum:

Naslov teme na hrvatskom: KONSTRUKCIJA I IZRADA HIDRAULIČKOG CILINDRA ZA KRANSKU KOSILICU

Naslov teme na engleskom: Design and manufacturing of hydraulic cylinder for crane mower

Opis zadatka:

Komunalni strojevi čine cijeli spektar strojeva i alata sa različitim funkcionalnostima, a među njih ubrajamo i kranske kosilice. Jedan od ključnih sastavnih dijelova mehanike kranske kosilice je hidraulički cilindar U teoretskom dijelu završnog rada potrebno je opisati hidrauličke cilindre sa kratkim osvrtom na povijesni razvoj i namjenu hidrauličkih cilindara. U eksperimentalnom dijelu završnog rada na temelju idejnog rješenja i ulaznih parametara potrebno je konstruirati sklop hidrauličkog cilindra kranske kosilice te opisati postupak izrade i konačne kontrole. Koristiti odgovarajuću dostupnu literaturu, priručnike i podatke. Mentor: Predsjednik Ispitnog povjerenstva:

Ime i prezime Ivan Begović

OIB / JMBG

Adresa

Tel. / Mob./e-mail

Matični broj studenta 0110616008

JMBAG 0248059661

Studij (staviti znak X ispred

odgovarajućeg studija) X preddiplomski specijalistički diplomski

Naziv studija Proizvodno strojarstvo

Godina upisa 2016.

Datum podnošenja molbe

13.7.2020.

Vlastoručni potpis studenta/studentice

Ivan Begović Završni rad

Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel I

SADRŽAJ

SADRŽAJ ......................................................................................................................................... I

POPIS TABLICA ......................................................................................................................... VI

Popis oznaka: ................................................................................................................................ VII

POPIS TEHNIČKE DOKUMENTACIJE.................................................................................VIII

SAŽETAK ..................................................................................................................................... IX

SUMMARY .................................................................................................................................... X

1. UVOD ........................................................................................................................................1

2. OPIS HIDRAULIČKIH CILINDARA ....................................................................................3

2.1. Dijelovi hidrauličkog cilindra .......................................................................................... 3

2.2. Podjela prema načinu proizvodnje .................................................................................. 4 2.3. Podjela prema djelovanju sile .......................................................................................... 4 2.4. Primjena hidrauličkih cilindara u: ................................................................................... 6

3. PRORAČUN I KONSTRUKCIJA CILINDRA .....................................................................8

3.1. Proračun sile i dimenzioniranje cilindra ......................................................................... 8 3.2. Proračun zavarenog spoja na klipnjači cilindra ............................................................ 11

3.3. Konstrukcija hidrauličkog cilindra ................................................................................ 12 3.3.1. Klipnjača.................................................................................................................. 12 3.3.2. Klip cilindra ............................................................................................................. 14 3.3.3. Oko klipnjače .......................................................................................................... 16

3.3.4. Usta cilindra ............................................................................................................ 18 3.3.5. Cijev cilindra ........................................................................................................... 20 3.3.6. Poklopac cilindra..................................................................................................... 22

3.3.7. Glava cilindra .......................................................................................................... 23 3.3.8. Priključnica .............................................................................................................. 24 3.3.9. Cijev cilindra – sklop .............................................................................................. 26

3.3.10. Sklop klipnjače cilindra .......................................................................................... 28 3.3.11. Hidraulički cilindar sklop (rastavljeni) .................................................................. 30 3.3.12. Hidraulički cilindar sklop (sastavljeni).................................................................. 30

4. TEHNOLOGIJA IZRADE HIDRAULIČKOG CILINDRA ...............................................32

4.1. Tehnološka karta ............................................................................................................ 32 4.2. Klipnjača ......................................................................................................................... 34

4.3. Oko klipnjače .................................................................................................................. 43 4.4. Klipnjača cilindra – sklop .............................................................................................. 46 4.5. Cijev cilindra .................................................................................................................. 49

4.6. Dijelovi sa skladišta ....................................................................................................... 49 4.7. Glava cilindra ................................................................................................................. 52 4.8. Cijev cilindra – sklop ..................................................................................................... 57

5. Predmontaža i ispitivanje hidrauličkog cilindra ....................................................................63

5.1. Predmontaža hidrauličkog cilindra................................................................................ 63 5.2. Ispitivanje hidrauličkog cilindra .................................................................................... 78


Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel II

6. ZAKLJUČAK..........................................................................................................................86

LITERATURA ...............................................................................................................................87


Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel III

POPIS SLIKA

Slika 1. Pascalov zakon. [1] ........................................................................................................... 1 Slika 2. Brahman preša. [2] ............................................................................................................ 2 Slika 3. Dijelovi cilindra. [3] .......................................................................................................... 4

Slika 4. Jednoradni cilindar. [4] ..................................................................................................... 5 Slika 5. Dvoradni cilindar. [5] ........................................................................................................ 5 Slika 6. Primjena kod kombiniranih građevinskih strojeva. [6]................................................... 6

Slika 7. Primjena kod poljoprivrednih strojeva.[7] ....................................................................... 7 Slika 8. Primjena kod dizalice.[8] .................................................................................................. 7 Slika 9. Osnovne karakteristike hidrauličnih cilindara [9] ........................................................... 9

Slika 10. 3D računalni model klipnjače. ...................................................................................... 12 Slika 11. Klipnjača nacrt. ............................................................................................................. 13 Slika 12. 3D računalni model klipa cilindra. ............................................................................... 14

Slika 13. Klip cilindra nacrt.......................................................................................................... 15 Slika 14. 3D računalni model oka klipnjače................................................................................ 16 Slika 15. Oko klipnjače nacrt. ...................................................................................................... 17

Slika 16. 3D računalni model usta cilindra. ................................................................................ 18 Slika 17. Usta cilindra nacrt. ........................................................................................................ 19 Slika 18. 3D računalni model cijevi cilindra. .............................................................................. 20

Slika 19. Cijev cilindra nacrt. ....................................................................................................... 21 Slika 20. 3D računalni model poklopca cilindra. ........................................................................ 22 Slika 21. Poklopac cilindra nacrt. ................................................................................................ 22

Slika 22. 3D računalni model glave cilindra. .............................................................................. 23 Slika 23. Glava cilindra nacrt. ...................................................................................................... 23 Slika 24. 3D računalni model priključnice. ................................................................................. 24

Slika 25. Priključnica nacrt........................................................................................................... 25 Slika 26. 3D računalni model sklopa cijevi cilindra. .................................................................. 26 Slika 27. Sklop cijevi cilindra nacrt. ............................................................................................ 27

Slika 28. 3D računalni model sklopa klipnjače cilindra. ............................................................ 28 Slika 29. Sklop klipnjače cilindra nacrt. ...................................................................................... 29 Slika 30. Sklop cilindra rastavljeni. ............................................................................................. 30

Slika 31. Sklop (cilindra sastavljeni). .......................................................................................... 30 Slika 32. Sklop cilindra nacrt. ...................................................................................................... 31 Slika 33. Tehnološka karta (1). .................................................................................................... 32

Slika 34. Tehnološka karta (2). .................................................................................................... 33 Slika 35. Kontrola kvalitete. ......................................................................................................... 34 Slika 36. Stezanje obratka u steznu glavu. .................................................................................. 35

Slika 37. Poprečno tokarenje. ....................................................................................................... 36 Slika 38. Tokarenje na Ø27. ........................................................................................................ 37

Slika 39. Kontrola dimenzija mikrometrom. ............................................................................... 38 Slika 40. Tokarenje navoja. .......................................................................................................... 39 Slika 41. Provjera debljine navoja. .............................................................................................. 40

Slika 42. Etaloni za provjeru navoja. ........................................................................................... 40 Slika 43. Vađenje obratka iz amerikanera. .................................................................................. 41 Slika 44. Stezanje obratka. ........................................................................................................... 42 Slika 45. Izgled oka klipnjače nakon tokarenja........................................................................... 43

Slika 46. Stezanje obratka u škripac. ........................................................................................... 44 Slika 47. Glodanje oka. ................................................................................................................. 45


Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel IV

Slika 48. Izgled oka klipnjače nakon glodanja. ........................................................................... 45

Slika 49. Izgled klipnjače nakon zavarivanja. ............................................................................. 46 Slika 50. Stezanje klipnjače.......................................................................................................... 47 Slika 51. Rastokarivanje. .............................................................................................................. 48

Slika 52. Kontrola komada. .......................................................................................................... 48 Slika 53. Priključnica M18x1,5 .................................................................................................... 50 Slika 54. Poklopac cilindra Ø100/ Ø 115. ................................................................................. 51

Slika 55. Klip cilindra Ø100/ Ø27 ............................................................................................. 51 Slika 56. Usta cilindra. .................................................................................................................. 52

Slika 57. Površina obratka nakon rezanja na plazmi .................................................................. 53 Slika 58. Glodanje skošenja. ........................................................................................................ 54 Slika 59. Obradak nakon tokarenja. ............................................................................................. 55

Slika 60. Gotova glava cilindra. ................................................................................................... 56 Slika 61. Zavarivanje. ................................................................................................................... 58 Slika 62. Utor za linetu. ................................................................................................................ 59

Slika 63. Navoj unutar cijevi cilindra. ......................................................................................... 60 Slika 64. Provjera navoja. ............................................................................................................. 61 Slika 65. Zavarivanje. ................................................................................................................... 62

Slika 66. Brtva klipa cilindra. ....................................................................................................... 63 Slika 67. Brtva montirana na klip cilindra................................................................................... 64 Slika 68. Brtve za usta cilindra..................................................................................................... 65

Slika 69. Montiranje unutarnje brtve. .......................................................................................... 65 Slika 70. Montiranje vanjske brtve. ............................................................................................. 66 Slika 71. Podmazivanje ustiju cilindra. ....................................................................................... 66

Slika 72. Podmazivanje klipnjače ................................................................................................ 67 Slika 73. Sredstvo za podmazivanje. ........................................................................................... 67 Slika 74. Montiranje usta cilindra. ............................................................................................... 68

Slika 75. Podmazivanje klipa cilindra. ........................................................................................ 69 Slika 76. Montaža klipa na klipnjaču........................................................................................... 70 Slika 77. Matica za stezanje klipa na klipnjaču. ......................................................................... 71

Slika 78. Nanošenje ljepila na maticu. ......................................................................................... 72 Slika 79. Ljepilo plavo. ................................................................................................................. 72 Slika 80. Sastavljanje matice na navoj klipnjače. ....................................................................... 73

Slika 81. Stezanje matice okastim koljenastim ključem............................................................. 73 Slika 82. Sklop klipnjače. ............................................................................................................. 74 Slika 83. Podmazivanje unutarnjeg navoja na cijevi cilindra. ................................................... 75

Slika 84. Stavljanje klipnjače unutar cijevi cilindra. .................................................................. 75 Slika 85. Nanošenje ljepila na navoj usta cilindra ...................................................................... 76 Slika 86. Ljepilo crveno. ............................................................................................................... 77

Slika 87. Stezanje usta cilindra. ................................................................................................... 77 Slika 88. Ključ za stezanje............................................................................................................ 78 Slika 89. Shema spajanja cilindra. ............................................................................................... 78

Slika 90. Hidraulični agregat. ....................................................................................................... 79 Slika 91. Priključnice spojene na cilindar. .................................................................................. 80 Slika 92. Zatvoren ventil priključnice (1). ................................................................................... 80

Slika 93. Manometar (1). .............................................................................................................. 81 Slika 94. Zatvoren ventil priključnice (2). ................................................................................... 82 Slika 95. Manometar (2). .............................................................................................................. 82

Slika 96. Check lista. .................................................................................................................... 83 Slika 97. Ispuštanje ulja iz cilindra. ............................................................................................. 83


Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel V

Slika 98. Ulaz u lakirnicu. ............................................................................................................ 84

Slika 99. Cilindar nakon bojanja. ................................................................................................. 84 Slika 100. Montaža cilindra na ruku kranske kosilice (1). ......................................................... 85 Slika 101. Montaža cilindra na ruku kranske kosilice (2). ......................................................... 85


Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel VI

POPIS TABLICA

Tablica 1. Tehnologija izrade klipnjače....................................................................................... 34

Tablica 2. Tehnologija izrade oka klipnjače. .............................................................................. 43 Tablica 3. Tehnologija izrade klipnjače cilindra - sklop ............................................................ 46 Tablica 4. Tehnologija izrade cijevi cilindra. .............................................................................. 49

Tablica 5. Tehnologija izrade glave cilindra. .............................................................................. 52 Tablica 6. Tehnologija izrade cijevi cilindra – sklop.................................................................. 57


Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel VII

Popis oznaka:

Oznaka: Jedinica: Opis:

F N teorijska vrijednost sile dizanja

p bar teorijska vrijednost tlaka koji daje pumpa

D1 mm promjer cijevi cilindra

d1 mm promjer klipnjače cilindra

νi m s⁄ brzina izvlačenja klipnjače

ηcm - mehanički koeficjent korisnog djelovanja cilindra

ηcv - zapremski koeficjent korisnog djelovanja cilindra

ƩΔp bar ukupni gubitak tlaka u sustavu od pumpe do cilindra

ƩΔQ l min⁄ ukupni gubitak protoka u sustavu od pumpe do cilindra

Ac cm2 površina cijevi cilindra

Ak cm2 površina klipa cilindra

Qct l min⁄ protok pri brzini 𝜈𝑖

Qp l min⁄ protok pumpe

νu l min⁄ brzina uvlačenja klipnjače

Fi N sila pri izvlačenju klipnjače

Fu N sila pri uvlačenju klipnjače

D mm promjer klipnjače cilindra

Ft N tlačna sila

Fv N vlačna sila

a mm širina zavara

σv N mm2⁄ vlačno naprezanje zavara na klipnjači

σt N mm2⁄ tlačno naprezanje zavara na klipnjači


Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel VIII

POPIS TEHNIČKE DOKUMENTACIJE

BROJCRTEŽA Naziv iz sastavnice

83365201 KLIPNJAČA 50x70

83365111 KLIP CILINDRA

82436403 OKO KLIPNJAČE Ø80/Ø44

83365756 USTA CILINDRA

83365101 CIJEV CILINDRA Ø100/Ø115

83365103 POKLOPAC CILINDRA

83365102 GLAVA CILINDRA Ø100

83365632 PRIKLJUČNICA

83365100 CIJEV CILINDRA 3-SKLOP

83365205 KLIPNJAČA CILINDRA 3-SKLOP

83365000 HIDRAULIČKI CILINDAR Ø100/Ø50


Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel IX

SAŽETAK

Ovaj rad se sastoji od teoretskog i eksperimentalnog dijela. U teoretskom dijelu opisan je

povijesni razvoj hidraulike i osnovni princip rada hidrauličnih sustava. Eksperimentalni dio se

sastoji od modeliranja cilindra u računalnom programu SolidWorks i tehnologije izrade

hidrauličkog cilindra. U tehnologiju izrade spadaju sve karakteristike vezane za proizvodnju a

to su: vrsta, oblik i dimenzije nabavnog materijala, vrsta strojne obrade, popis strojeva na

kojima se odvija određena operacija, kontrola kvalitete i dimenzija izrađenog strojnog dijela,

sklapanje pojedinih dijelova u gotov proizvod te montaža strojnog dijela na šasiju.

Ključne riječi: hidraulika, cilindar, modeliranje, tehnologija.


Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel X

SUMMARY

This graduate work consists of a theoretical and experimental part. The theoretical part

describes the historical development of hydraulics and the basic principle of operation of

hydraulic systems. The experimental part consists of cylinder modeling in the SolidWorks

computer program and the technology of making a hydraulic cylinder. The production

technology includes all the characteristics related to production: type, shape and dimensions of

the purchase material, type of machining, list of machines on which a particular operation takes

place, quality control and dimensions of the machine part, assembly of individual parts into the

finished product and installation of the machine part on the chassis.

Key worlds: hidraulic, cylinder, design, tehnology.


Veleučilište u Karlovcu – Strojarski odjel 1

1. UVOD

Riječ „hidraulika“ ima izvorište u dvjema grčkim riječima. One u prijevodu znače voda i cijev.

Naime tim se pojmom razumijevaju tehnike koje se bave strujanjima vodenih tokova,

vodoopskrbom, prijenosom i pretvorbom energije itd. Arheološka istraživanja pokazuju da je

čovjek nastojao upravljati vodenim tokovima i iskorištavati njihovu snagu davno prije Grka.

Poznato je da su se 5000 godina pr. n. e. u Kini, Mezopotamiji, Indiji i Egiptu gradila umjetna

jezera, kanali itd. Prve vodoopskrbne sustave imali su Grčka i Rim.

Razvoj hidrostatike, na čijim je principima razvijen niz hidrauličkih sustava, vezan je svakako

za Arhimeda (250. Godine pr. n. e.). Velike zasluge za njezin razvoj imaju Leonardo da Vinci,

Newton, Pascal, Euler i drugi. Za razvoj hidrodinamike, koja je također važna za hidrauliku,

zaslužni su Bernouli, Nevier, Stocks, Reynolds i drugi.

U prvoj polovini sedamnaestog stoljeća Pascal je objasnio načelo rada hidrauličke preše.

Pascalov zakon je ujedno i temeljni zakon hidrostatike, koji kaže: u tekućini koja se nalazi u

zatvorenoj posudi vanjski tlak širi se jednako na sve strane, to jest čestice tekućine prenose tlak

u svim pravcima jednako. [9]

Slika 1. Pascalov zakon. [1]



Zatim, gotovo stoljeće kasnije, Bernoulli je koristio ovaj koncept vode pod tlakom u mlinovima

i pumpama. Oko 60-tih godina Joseph Bramah dobio je patent za prvu hidrauličku prešu što je

značilo procvat industrijske revolucije gdje su se preše i drugi strojevi automatizirali.

Slika 2. Brahman preša. [2]

Kroz godine se otkrilo da voda nije najbolja tekućina koja se koristi u hidrauličkim alatima i

opremi. Voda je bila korozivna, dok je ulje bilo nekorozivno. Pored činjenice da nije korozivno,

ulje je imalo i veću viskoznost, što znači da može podnijeti veće opterećenje, ne bi isparilo

poput vode i nije se zagrijavalo kao voda.

Hidraulički cilindri počeli su se razvijati krajem 70-ih godina, dan danas se koriste pri radu na

dizalicama, premještanju velikih predmeta, u brodovima, rudarstvu i bušenju, te u proizvodnim

pogonima koji proizvode opremu, proizvode i alate. Snaga fluida također nudi čak 10 puta veću

snagu od snage elektromotora. [10]



2. OPIS HIDRAULIČKIH CILINDARA

Hidraulički cilindri omogućavaju jednostavnu i razmjerno efikasnu pretvorbu hidrauličke

energije u linearno gibanje. Ta mogućnost koju pružaju cilindri predstavlja i jednu od značajnih

prednosti hidraulike. Pretvaraju energiju tlačenog fluida (tekućine) u mehaničku energiju uz

visok stupanj iskoristivosti (η=0.9÷0.96). Kod servo cilindara ima i višu vrijednost η=0.99.

Najčešći fluid koji se koristi je mineralno ulje, a koriste se i razna sintetička ulja i emulzije, a

moguća je i primjena vode kao pogonskog fluida. Hodovi koji postižu mogu biti od nekoliko

milimetara do više metara (i do 20-tak metara, pa i više). Sile također mogu biti jako velike (do

nekoliko stotina tisuća kN – što je ekvivalent masi od nekoliko desetaka tisuća tona).

Hidraulički cilindri jednostavni su elementi. Sastoje se od košuljice (cijevi, plašta), klipa,

klipnjače, brtvi, te dvaju poklopaca koji mogu biti pričvršćeni zavarivanjem ili navojem za

košuljicu (robusnija konstrukcija), ili međusobno šipkama (manje čvrsta konstrukcija). Postoji

više načina pričvršćenja cilindara za podlogu, te klipnjače za predmet koji se pomiče. Neke

vrste pričvršćenja su normirane.

Kada fluid pod određenim tlakom djeluje na površinu klipa ostvaruje se određena sila koja

uzrokuje pravocrtno gibanje klipa i preko klipnjače ostvaruje koristan rad. Zbog pravocrtnog

gibanja koje se ostvaruje često se hidraulički cilindar naziva i linearni hidraulički motor.

Hidraulički cilindri mogu se podijeliti prema načinu djelovanja, načinu proizvodnje, te

načinima pričvršćenja na konstrukciju.

2.1. Dijelovi hidrauličkog cilindra

Svaki hidraulični cilindar sastoji se od:

• klipa

• klipnjače

• glave cilindra

• cijevi cilindra ili kućišta (ovisno o konstrukciji)

• prigušnog klipa (kao produžetak glave klipa)

• priključaka i pomoćnih komponenti (vijci, matice, osigurači i sl.)



Slika 3. Dijelovi cilindra. [3]

2.2. Podjela prema načinu proizvodnje

• standardne (obuhvaćeni normama, npr. ISO 3322, DIN ISO 33220)

• serijske (serijski se proizvode, ali nisu normizirani)

• specijalne

2.3. Podjela prema djelovanju sile

• jednoradne

• dvoradne

Jednoradni cilindri obavljaju koristan rad samo u jednom smjeru, a dvoradni u oba smjera.

Jednoradni najčešće imaju samo jedan hidraulički priključak, a dvoradni dva. Klipovi

jednoradnih cilindara vraćaju se u početni položaj masom tereta kojeg podižu, ili vlastitom

masom, te oprugama. Jedan specifičan cilindar, u pravilu jednoradni, je tzv. s uronjenom

klipnjačom. Takav cilindar nema klip nego samo klipnjaču, pa je iznimno robusne konstrukcije.

Skica jednog „plunžer“ cilindra dana je na slici 5 a). Skica jednog jednoradnog cilindra, čiji

povratni hod omogućava opruga, dana je na slici 5 b). Opruga može biti smještena i izvan

košuljice cilindra ili slično. Opruga ograničava hod klipa, te njegovu silu. Dvoradni cilindri

mogu biti diferencijalni ili s prolaznom (dvostranom) klipnjačom.

Te dvije vrste dvoradnih cilindara prikazani su na lici 6 (diferencijalni (a)), te s prolaznom

klipnjačom (b)). Diferencijalni cilindar ima točno određeni omjer površine klipa i klipnjače koji

pogoduje pravilnom funkcioniranju hidrauličkih krugova. Taj omjer je najčešće 2 (dakle



90 dvostruko je veća površina klipa s jedne strane). Stoga je sila cilindra dvostruko veća s jedne

strane djelovanja (uz isti tlak), ali je brzina gibanja dvostruko veća s druge strane gibanja (uz

isti protok).

Slika 4. Jednoradni cilindar. [4]

Slika 5. Dvoradni cilindar. [5]

Postoji čitav niz različitih specifičnih vrsta cilindara. Kao karakterističan može se spomenuti

teleskopski cilindar, koji ima jako veliki hod u odnosu na svoju početnu dužinu. To ga čini vrlo

upotrebljivim u različitim dizalima, transportnim elementima i slično. Teleskopski cilindar

može biti jednoradni i dvoradni, a posebnu pažnju treba obratiti na dimenzioniranje koje se tiče

izvijanja. Također potrebno je spomenuti i servo-cilindar. To je posebno izrađen cilindar sa

kombinacijom hidrostatičkih i hidrodinamičkih ležaja, te stoga vrlo malih trenja i iznimnih

dinamičkih svojstava. Stupanj korisnog djelovanja im je vrlo visok (i više od 0.99), a koriste se

kod posebno zahtjevnih primjena (npr. pogonjenje kabina za simulaciju leta, i slično).

Savijanje klipnjače najčešći je uzrok pogrešaka u radu cilindara, pa je potrebna pažnja (proračun

izvijanja) prilikom projektiranja. Naime, savijanje klipnjače uzrokuje oštećenje brtvi, te stoga i

pojačano curenje. [11]



2.4. Primjena hidrauličkih cilindara u:

• građevinskim strojevima

• rudarskim strojevima

• poljoprivrednim strojevima

• šumskim i željezničkim vozilima

• u energetici

• dizalicama i platformama

• alatnim strojevima

Slika 6. Primjena kod kombiniranih građevinskih strojeva. [6]



Slika 7. Primjena kod poljoprivrednih strojeva.[7]

Slika 8. Primjena kod dizalice.[8]



3. PRORAČUN I KONSTRUKCIJA CILINDRA

3.1. Proračun sile i dimenzioniranje cilindra

Sama konstrukcija i dimenzije cilindra ovise o kinematici stroja na koji se cilindar montira.

Prema tome se određuju dimenzije pojedinih dijelova radi ostvarivanja potrebne sile. Na osnovu

prijašnjih proračuna i iskustva pri dimenzioniranju cilindra odabiremo tlak od 200 bara i silu

od 150000 N. Na osnovu toga proračunamo promjer klipa radi ostvarivanja potrebne sile.

𝐹 ≈ 150000 [𝑁]

𝑝 ≈ 200 [𝑏𝑎𝑟]

𝐷1 = √4 ∙ 𝐹

0.1 ∙ 𝜋 ∙ 𝑝 = √

4 ∙ 150000

0.1 ∙ 𝜋 ∙ 200= 97.72 𝑚𝑚 ≈ 100 𝑚𝑚

Kada smo izračunali promjer cijevi cilindra iz tablice odabiremo promjer klipnjače.

(1)



Slika 9. Osnovne karakteristike hidrauličnih cilindara [9]

Prema tome odaberemo:

𝐷1 − 100 𝑚𝑚 − 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑗𝑒𝑟 𝑐𝑖𝑗𝑒𝑣𝑖 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑎

𝑑1 − 50𝑚𝑚 − 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑗𝑒𝑟 𝑘𝑙𝑖𝑝𝑛𝑗𝑎č𝑒 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑎



Iz dokumentacije o ovom cilindru iz prijašnjih proračuna poznato nam je:

𝜈𝑖 = 0,1 𝑚 𝑠⁄ − 𝑏𝑟𝑧𝑖𝑛𝑎 𝑖𝑧𝑣𝑙𝑎č𝑒𝑛𝑗𝑎 𝑘𝑙𝑖𝑝𝑛𝑗𝑎č𝑒

𝜂𝑐𝑚 = 0,95 − 𝑚𝑒ℎ𝑎𝑛𝑖č𝑘𝑖 𝑘𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑗𝑒𝑛𝑡 𝑘𝑜𝑟𝑖𝑠𝑛𝑜𝑔 𝑑𝑗𝑒𝑙𝑜𝑣𝑎𝑛𝑗𝑎 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑢𝑙𝑖č𝑛𝑜𝑔 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑎

𝜂𝑐𝑣 = 0,96 − 𝑧𝑎𝑝𝑟𝑒𝑚𝑠𝑘𝑖 𝑘𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑗𝑒𝑛𝑡 𝑘𝑜𝑟𝑖𝑠𝑛𝑜𝑔 𝑑𝑗𝑒𝑙𝑜𝑣𝑎𝑛𝑗𝑎 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑢𝑙𝑖č𝑛𝑜𝑔 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑎

Ʃ𝛥𝑝 = 10𝑏𝑎𝑟 − 𝑢𝑘𝑢𝑝𝑛𝑖 𝑔𝑢𝑏𝑖𝑡𝑎𝑘 𝑡𝑙𝑎𝑘𝑎 𝑢 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑎𝑣𝑢 𝑜𝑑 𝑝𝑢𝑚𝑝𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑎

Ʃ𝛥𝑄 = 0,01 𝑙 𝑚𝑖𝑛⁄ 𝑢𝑘𝑢𝑝𝑛𝑖 𝑔𝑢𝑏𝑖𝑡𝑎𝑘 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑘𝑎 𝑢 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑎𝑣𝑢 𝑜𝑑 𝑝𝑢𝑚𝑝𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑎

Slijedi proračun aktivne površine klipa:

𝐴𝑐 − 𝐴𝑘𝑡𝑖𝑣𝑛𝑎 𝑝𝑜𝑣𝑟š𝑖𝑛𝑎 𝑐𝑖𝑗𝑒𝑣𝑖 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑎

𝐴𝑘 − 𝐴𝑘𝑡𝑖𝑣𝑛𝑎 𝑝𝑜𝑣𝑟š𝑖𝑛𝑎 𝑘𝑙𝑖𝑝𝑎 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑎

𝐴𝑐 =𝐷𝑐

2 ∙ 𝜋

4= 78,54 𝑐𝑚2

𝐴𝑘 =(𝐷𝑐

2 − 𝑑𝑘2) ∙ 𝜋

4= 58,90 𝑐𝑚2

𝑃𝑜𝑡𝑟𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑘 𝑄𝑐𝑡 𝑢 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑢𝑙𝑖č𝑛𝑖 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑎𝑟 𝑘𝑎𝑑 𝑠𝑒 𝑘𝑙𝑖𝑝𝑛𝑗𝑎č𝑎 𝑖𝑧𝑣𝑔𝑙𝑎č𝑖 𝑏𝑟𝑧𝑖𝑛𝑜𝑚 𝜈𝑖𝑖𝑚𝑎 𝑣𝑟𝑖𝑗𝑒𝑑𝑛𝑜𝑠𝑡:

𝑄𝑐𝑡 = 𝐴𝑐 ∙ 𝜈𝑖 ∙ 𝜂𝑐𝑣 = 78,54 ∙ 10 ∙1000

60= 45,24 𝑙 𝑚𝑖𝑛⁄

𝐻𝑖𝑑𝑟𝑎𝑢𝑙𝑖č𝑛𝑎 𝑝𝑢𝑚𝑝𝑎 𝑚𝑜𝑟𝑎 𝑖𝑚𝑎𝑡𝑖 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑘 𝑘𝑜𝑗𝑖 𝑜𝑑𝑔𝑜𝑣𝑎𝑟𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑘𝑢 𝑄𝑐𝑡

(𝑔𝑢𝑏𝑖𝑐𝑖 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑘𝑎 Ʃ𝛥𝑄 𝑠𝑢 𝑟𝑎𝑣𝑛𝑖 𝑛𝑢𝑙𝑖)

𝑄𝑝 = 𝑄𝑐𝑡 + Ʃ𝛥𝑄 = 45.24 + 0,01 = 45,25 𝑙 𝑚⁄

𝐵𝑟𝑧𝑖𝑛𝑎 𝑢𝑣𝑙𝑎č𝑒𝑛𝑗𝑎 𝑘𝑙𝑖𝑝𝑛𝑗𝑎č𝑒 𝜈𝑖 𝑘𝑎𝑑 𝑠𝑒 𝑢 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑎𝑟 𝑑𝑜𝑣𝑜𝑑𝑖 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑘 𝑄𝑝

𝜈𝑢 =𝑄𝑝 − Ʃ𝛥𝑄

𝐴𝑘∙ 𝜂𝑐𝑣 =

(45,25 − 0,01) ∙ 10−3

58,90 ∙ 60∙ 0,96 = 0,122 𝑚 𝑠⁄

𝑉𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙 𝑧𝑎 𝑜𝑔𝑟𝑎𝑛𝑖č𝑒𝑛𝑗𝑒 𝑡𝑙𝑎𝑘𝑎 𝑝𝑜𝑑𝑒š𝑒𝑛 𝑗𝑒 𝑛𝑎 𝑡𝑙𝑎𝑘 𝑝𝑣 = 150 𝑏𝑎𝑟

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)



𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑙𝑛𝑎 𝑣𝑟𝑖𝑗𝑒𝑑𝑛𝑜𝑠𝑡 𝑠𝑖𝑙𝑒 𝑛𝑎 𝑘𝑙𝑖𝑝𝑛𝑗𝑎č𝑖 𝑘𝑜𝑑 𝑘𝑜𝑗𝑒 ć𝑒 𝑠𝑒 𝑜𝑡𝑣𝑜𝑟𝑖𝑡𝑖 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙 𝑧𝑎 𝑜𝑔𝑟𝑎𝑛𝑖č𝑒𝑛𝑗𝑒 𝑡𝑙𝑎𝑘𝑎:

− 𝑖𝑧𝑣𝑙𝑎č𝑒𝑛𝑗𝑒 𝑘𝑙𝑖𝑝𝑛𝑗𝑎č𝑒 (𝑠𝑖𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑧𝑎𝑛𝑗𝑎)

𝐹𝑖 = 𝐴𝑐 ∙ 𝑝𝑣 ∙ 𝜂𝑐𝑚 = 78.54 ∙ 10−4 ∙ 150 ∙ 105 ∙ 0,95 = 112 𝑘𝑁

− 𝑢𝑣𝑙𝑎č𝑒𝑛𝑗𝑒 𝑘𝑙𝑖𝑝𝑛𝑗𝑎č𝑒

𝐹𝑢 = 𝐴𝑘 ∙ 𝑝𝑣 ∙ 𝜂𝑐𝑚 = 58,90 ∙ 10−4 ∙ 150 ∙ 105 ∙ 0,95 = 83,93 𝑁

3.2. Proračun zavarenog spoja na klipnjači cilindra

U našem slučaju zavar na klipnjači opterećen je na vlak i tlak. Na temelju prethodno

izračunate sile izvlačenja i sile uvlačenja možemo izračunati koliki je iznos naprezanja u

zavaru.

Poznate veličine:

𝑇𝑙𝑎č𝑛𝑎 𝑠𝑖𝑙𝑎 𝐹𝑡 = 83,93 𝑁

𝑉𝑙𝑎č𝑛𝑎 𝑠𝑖𝑙𝑎 𝐹𝑣 = 112 𝑁

𝐷 = 50 𝑚𝑚

𝑎 = 6 𝑚𝑚

Vlačno naprezanje zavara na klipnjači:

𝜎𝑣 =𝐹𝑣

𝑎 ∙ (𝐷 + 𝑎) ∙ 𝜋= 0,1061 𝑁 𝑚𝑚2⁄

Tlačno naprezanje zavara na klipnjači:

𝜎𝑡 =𝐹𝑡

𝑎 ∙ (𝐷 + 𝑎) ∙ 𝜋= 0,0795 𝑁 𝑚𝑚2⁄

(7)

(8)

(9)

(10)



3.3. Konstrukcija hidrauličkog cilindra

Konstruiranje i modeliranje 3D modela hidrauličkog cilindra rađeno je u računalnom programu

Solidworks 2017.

3.3.1. Klipnjača

Klipnjača je dio cilindra koja je smještena u istoj osi kao i cilindar na kojoj je pričvršćen klip

koji zajedno sa klipnjačom prenosi mehaničku silu i gibanje. Kompresija i ekspanzija vrši se

pravocrtnim gibanjem klipnjače unutar cijevi cilindra.

Slika 10. 3D računalni model klipnjače.



Slika 11. Klipnjača nacrt.



3.3.2. Klip cilindra

U spoju sa klipnjačom klip vrši ekspanziju i kompresiju radnog fluida unutar cijevi cilindra. Na

klip se stavljaju posebne brtve tako da prilikom kompresije ne dolazi do prelaska radnog fluida

preko klipa. Fiksiranje klipa na klipnjaču vrši se maticom M 27x2.

Slika 12. 3D računalni model klipa cilindra.



Slika 13. Klip cilindra nacrt.



3.3.3. Oko klipnjače

Oko klipnjače zavaruje se na deblju stranu klipnjače, a služi za pričvršćivanje cilindra na šasiju

stroja.

Slika 14. 3D računalni model oka klipnjače.



Slika 15. Oko klipnjače nacrt.



3.3.4. Usta cilindra

Usta cilindra spajaju se na cijev cilindra pomoću navoja M105x2. Unutar usta moraju biti

postavljene brtve kako ne bi došlo do curenja radnog fluida u atmosferu. Kroz usta cilindra

prolazi klipnjača koja vrši kompresiju i ekspanziju.

Slika 16. 3D računalni model usta cilindra.



Slika 17. Usta cilindra nacrt.



3.3.5. Cijev cilindra

Cijev cilindra je zapravo kućište hidrauličkog cilindra. U njemu i na njemu su smješteni gotovo

svi dijelovi cilindra.

Slika 18. 3D računalni model cijevi cilindra.



Slika 19. Cijev cilindra nacrt.



3.3.6. Poklopac cilindra

Svrha poklopca je zatvaranje cijevi cilindra. Na poklopac se zavaruje glava cilindra.

Slika 20. 3D računalni model poklopca cilindra.

Slika 21. Poklopac cilindra nacrt.



3.3.7. Glava cilindra

Glava cilindra ima istu ulogu kao i oko klipnjače. Služi za pričvršćivanje cilindra na šasiju

stroja.

Slika 22. 3D računalni model glave cilindra.

Slika 23. Glava cilindra nacrt.



3.3.8. Priključnica

Kroz priključnice dovodimo radni fluid pod tlakom u hidraulički cilindar. One se zavaraju na

vanjsku površinu cilindra, a dimenzije su im M18x1,5.

Slika 24. 3D računalni model priključnice.



Slika 25. Priključnica nacrt.



3.3.9. Cijev cilindra – sklop

Sklop cijevi hidrauličkog cilindra sastoji se od dvije priključnice, poklopca, i glave cilindra.

Sva tri navedena elementa zavaruju se na cijev cilindra.

Slika 26. 3D računalni model sklopa cijevi cilindra.



Slika 27. Sklop cijevi cilindra nacrt.



3.3.10. Sklop klipnjače cilindra

Sklop klipnjače cilindra sastoji se od klipnjače i oka klipnjače koje je zavareno na vrhu iste.

Slika 28. 3D računalni model sklopa klipnjače cilindra.



Slika 29. Sklop klipnjače cilindra nacrt.



3.3.11. Hidraulički cilindar sklop (rastavljeni)

Prikaz hidrauličkog cilindra sa izvučenom klipnjačom.

Slika 30. Sklop cilindra rastavljeni.

3.3.12. Hidraulički cilindar sklop (sastavljeni)

Prikaz sklopljenog cilindra sa svim prethodno navedenim dijelovima.

Slika 31. Sklop (cilindra sastavljeni).



Slika 32. Sklop cilindra nacrt.



4. TEHNOLOGIJA IZRADE HIDRAULIČKOG CILINDRA

4.1. Tehnološka karta

Prije same proizvodnje nekog strojnog dijela potrebno je izraditi tehnološku kartu. U

tehnološkoj karti opisani su svi postupci izrade svakog pojedinog dijela hidrauličkog cilindra.

Tu spadaju radno mjesto (alatni stroj) na kojima se vrši pojedina operacija, vrsta materijala,

količina, vremena izrade, broj pozicije, itd.

Slika 33. Tehnološka karta (1).



Slika 34. Tehnološka karta (2).



4.2. Klipnjača

Tablica 1. Tehnologija izrade klipnjače.

Materijal Operacija Radno mjesto

1. Čelična šipka kromirana Ø 55, C45+CE (UNI EN 10083/1-

2 C45

Rezanje-strojno Tračna pila (pravocrtna)

2. Kontrola Kontrola kvalitete

3. Tokarenje CNC tokarilica

Slika 35. Kontrola kvalitete.

Prije stavljanja obratka u amerikaner potrebno je izvršiti vizualnu kontrolu površine klipnjače

da ne bi bilo površinskih oštećenja koje bi mogle smetati pri radu hidrauličkog cilindra.

Potrebno je i izmjeriti duljinu šipke radi poravnavanja na zadanu mjeru.



Slika 36. Stezanje obratka u steznu glavu.

Stezanje obratka mekim paknama koje moraju biti glatke sa skinutim bridovima da ne bi

došlo do oštećenja površine obratka.



Slika 37. Poprečno tokarenje.

Šipka je odrezana na tračnoj pili na duljinu od 712 mm, potrebno je poprečno (čeono)

potokariti šipku na duljinu od 710mm.



Slika 38. Tokarenje na Ø27.

Nakon poprečnog tokarenja šipka je svedena na željenu duljinu. Sada slijedi grubo tokarenje

šipke na Ø28 na duljinu od 77mm. Nakon grubog tokarenja vršimo izmjenu alata pomoću

revolverske glave,postavljamo nož za fino tokarenje i tokarimo na Ø27.



Slika 39. Kontrola dimenzija mikrometrom.



Slika 40. Tokarenje navoja.

Poslije kontrole istokarenog dijela klipnjače slijedi izmjena noža i tokarenje navoja M27x2 u

5 prolaza.



Slika 41. Provjera debljine navoja.

Slika 42. Etaloni za provjeru navoja.



Nakon što smo istokarili navoj moramo izvršiti provjeru njegove debljine. Provjera se vrši

etalonima za mjerenje debljine navoja na način da deblji etalon sa slike 42. s lakoćom

zavrnemo na navoj, dok drugi, tanji etalon sa slike 42. kad ga naslonimo ne smije se zavrnuti

više od 3°.

Slika 43. Vađenje obratka iz amerikanera.



Slika 44. Stezanje obratka.

Slijedi okretanje obratka i stezanje u amerikaner. Zadnja operacija je tokarenje skošenja

8x45°. Nakon toga skidamo obradak iz amerikanera i vršimo kontrolu (vizualna kontrola i

mjerenje).



4.3. Oko klipnjače

Broj pozicije 82436403

Tablica 2. Tehnologija izrade oka klipnjače.


1. Šipka Ø80 S355K2G3 (J2G3) (Č.0563)

Rezanje – strojno Tračna pila (pravocrtno)

2. Tokarenje CNC tokarilica

3. Glodanje Obradni centri VF – 4/VF - 7

Prva operacija je rezanje cijevi Ø80 na tračnoj pili na duljinu od 52 mm. Nakon toga slijedi

stezanje na tokarilicu, tokarenje vanjske konture na Ø79 i poravnavanje (čeono tokarenje) na

zadanu duljinu (50 mm). Slijedi unutarnje tokarenje na Ø44 i tokarenje utora za mast na Ø46.

Sljedeća operacija nakon unutarnjeg tokarenja je bušenje i tokarenje provrta. Nakon toga

slijedi skidanje oštrih bridova. Na kraju vršimo kontrolu svih mjera i provodimo vizualnu

kontrolu.

Slika 45. Izgled oka klipnjače nakon tokarenja.



Slika 46. Stezanje obratka u škripac.

Nakon tokarenja slijedi stezanje obratka u škripac na obradnom centru te glodanje navoja M6.

Poslije glodanja navoja slijedi drugo stezanje obratka, glodanje oka na Ø43,5 i skidanje brida

na duljinu od 73,5 mm.



Slika 47. Glodanje oka.

Slijedi skidanje oštrih bridova, kontrola svih mjera i isprobavanje navoja.

Slika 48. Izgled oka klipnjače nakon glodanja.



4.4. Klipnjača cilindra – sklop

Tablica 3. Tehnologija izrade klipnjače cilindra - sklop


1. Klipnjača - C45+CE(UNI EN 10083/1-2

C45)

Zavarivanje Aparat MIG/MAG

2. Oko- S355K2G3 (J2G3) (Č.0563) Rastokarivanje Obradni centri VF-4/VF-7

Zavarivanje oka klipnjače na klipnjaču cilindra aparatom za MIG/MAG zavarivanje. Poslije

zavarivanja slijedi kontrola zavarenom dijela.

Slika 49. Izgled klipnjače nakon zavarivanja.



Nakon kontrole slijedi fino rastokarivanje oka klipnjače na Ø 44H7. Prije obrade moramo

izvršiti pripremu stroja.

Priprema:

1. Postaviti prizmu za stezanje u stroj

2. Provjeriti prizmu da nema oštećenja i polirati je po potrebi

3. Namjestiti fini rastokarivač.

Poslije pripreme postavimo obradak u prizmu, stežemo klipnjaču plastikom da se ne ošteti

površinski sloj kroma.

Slika 50. Stezanje klipnjače.



Slijedi fino rastokarivanje na mjeru Ø 44H7.

Slika 51. Rastokarivanje.

Nakon rastokarivanja vršimo kontrolu dimenzija mikrometrom za unutarnje mjerenje.

Slika 52. Kontrola komada.



Na kraju obavezno moramo izvršiti vizualnu kontrolu površine (ne smije biti nikakvih

oštećenja, ogrebotina i slično. Nakon vizualne kontrole klipnjaču moramo obrisati suhom

krpom i nauljiti.

4.5. Cijev cilindra

Tablica 4. Tehnologija izrade cijevi cilindra.


1. Cijev HV hidr. fi100/fi115, E355+C

(UNI EN 10305-2)

Rezanje – strojno Tračna pila

2. Tokarenje Tokarski stroj Microcut

BNC 22120

3. Bušenje Stubne bušilice

HUVEMA/MKS

Prva operacija je odrezivanje cijevi na tračnoj pili na duljinu od 660 mm (prije operacije

treba provjeriti unutrašnjost cijevi da nema korozije ili nekih oštećenja). Nakon

odrezivanja slijedi tokarenje, poravnavanje (čeono tokarenje) na zadanu duljinu (659 mm)

i skidanje kosine 4/45°. Zadnja operacija je bušenje provrta Ø8. Nakon bušenja

unutrašnjost cijevi treba ispuhati zrakom i obrisati krpom da se odstrane eventualne

nečistoće.

4.6. Dijelovi sa skladišta

Priključnica M18x1,5 , poklopac cilindra Ø100/ Ø115,klip cilindra i usta cilindra izrađuju

se u velikim serijama i spremaju se u skladište. Prilikom izrade cilindra oni se uzimaju iz

skladišta i koriste u proizvodnji, stoga za te dijelove neće biti opisan tehnološki proces u

ovom završnom radu.



Slika 53. Priključnica M18x1,5



Slika 54. Poklopac cilindra Ø100/ Ø 115.

Slika 55. Klip cilindra Ø100/ Ø27



Slika 56. Usta cilindra.

4.7. Glava cilindra

Tablica 5. Tehnologija izrade glave cilindra.


1. T V lim 60 mm, S355K2G3

(J2G3) (Č.0563)

Rezanje - strojno Plazma rezač Varstroj

Varcut

2. Brušenje/Obrušivanje/Upuštanje Ručno

3. Glodanje Glodalica JAFA

JEROCIN ISO 40

4. Skidanje bridova Ručno

5. Tokarenje CNC tokarilice

SL20/ST20/ST30

6. Bušenje Radijalne bušilice



Prva operacija je rezanje konture glave cilindra na plazmi.

Slika 57. Površina obratka nakon rezanja na plazmi

Zatim slijedi ručno brušenje površine obratka radi skidanja srha koji nastaje prilikom rezanja

na plazmi i upuštanje. Nakon toga glodamo skošenje 8/45°.



Slika 58. Glodanje skošenja.

Poslije glodanja ručno skidamo bridove kako ne bi bili oštri. Nakon toga slijedi unutarnje

tokarenje na Ø43,5 i tokarenje utora za podmazivanje Ø 46.



Slika 59. Obradak nakon tokarenja.

Na kraju bušimo provrt i urezivamo navoj M6.



Slika 60. Gotova glava cilindra.



4.8. Cijev cilindra – sklop

Tablica 6. Tehnologija izrade cijevi cilindra – sklop.


1. Č 0361.5 Zavarivanje Aparati za MIG/MAG zavarivanje

2. HV hidr. fi100/fi115, E355+C (UNI EN

10305-2)

Tokarenje Tokarski strojevi univerzalni

3. Tokarenje Tokarski stroj Microcut

BNC

4. Kontrola Međufazna kontrola

kvalitete

5. HV hidr. fi100/fi115, E355+C (UNI EN

10305-2) i Č 0361.5

Zavarivanje MAG

6. Bušenje Obradni centri VF-4/VF-7

7. Kontrola Međufazna kontrola

kvalitete

Prva operacija je zavarivanje priključnice M18x1.5 za cijev cilindra.



Slika 61. Zavarivanje.

Nakon zavarivanja slijedi tokarenje utora za linetu kako bi nam cilindar bio stabilan tokom

daljnjeg tokarenja.



Slika 62. Utor za linetu.



Kada smo istokarili utor za linetu slijedi tokarenje navoja M105x2 unutar cijevi cilindra na

duljinu od 46 mm.

Slika 63. Navoj unutar cijevi cilindra.



Nakon obrade slijedi kontrola etalonom za provjeru navoja.

Slika 64. Provjera navoja.



Poslije kontrole slijedi zavarivanje glave cilindra na cijev cilindra.

Slika 65. Zavarivanje.

Nakon toga slijedi bušenje provrta Ø44H7 te kontrola . Na kraju vršimo završnu kontrolu i

čišćenje cijevi cilindra. Moramo obratiti pozornost da se strugotina unutar cilindra dobro

odstrani kako u daljnjem radu cilindra ne bi došlo do havarije.



5. Predmontaža i ispitivanje hidrauličkog cilindra

5.1. Predmontaža hidrauličkog cilindra

Nakon strojne obrade svi dijelovi hidrauličkog cilindra transportiraju se u drugu halu gdje se

vrši montaža istih. Slijedi montaža brtvi na klip cilindra.

Slika 66. Brtva klipa cilindra.

Crni prsten sa slike 66. je brtva klipa TPM 9036, dva bijela prstena su graničnici koji drže brtvu

na mjestu na koje je postavljena.



Slika 67. Brtva montirana na klip cilindra.

Nakon što smo stavili brtve na klip cilindra slijedi montiranje brtvi na usta cilindra.



Slika 68. Brtve za usta cilindra.

Na slici 68. prikazane su dvije brtve (lijeva-unutarnja brtva, tanka gore-vanjska brtva) i brisač

koji služi za brisanje klipnjače.

Slika 69. Montiranje unutarnje brtve.



Slika 70. Montiranje vanjske brtve.

Nakon montiranja brtvi na usta cilindra slijedi podmazivanje ustiju i klipnjače cilindra. Brisač

klipnjače bit će vidljiv na slici 71. kad će se vršiti podmazivanje ustiju cilindra.

Slika 71. Podmazivanje ustiju cilindra.



Slika 72. Podmazivanje klipnjače

Slika 73. Sredstvo za podmazivanje.



Nakon podmazivanja slijedi montiranje usta cilindra na klipnjaču.

Slika 74. Montiranje usta cilindra.



Slijedi podmazivanje klipa i stavljanje istog na klipnjaču cilindra.

Slika 75. Podmazivanje klipa cilindra.



Slika 76. Montaža klipa na klipnjaču.

Fiksiranje klipa za klipnjaču cilindra vrši se maticom M27x2. Matica mora biti što je moguće

jače pritegnuta da nema zračnosti između matice i klipa cilindra. Prije zavrtanja maticu je

potrebno namazati visokokvalitetnim ljepilom na osnovi metakrilatnih smola koje služi za

zadržavanje i brtvljenje navojnih, cilindričnih i cijevnih sklopova.



Slika 77. Matica za stezanje klipa na klipnjaču.



Slika 78. Nanošenje ljepila na maticu.

Slika 79. Ljepilo plavo.



Slika 80. Sastavljanje matice na navoj klipnjače.

Slika 81. Stezanje matice okastim koljenastim ključem.



Slika 82. Sklop klipnjače.

Nakon što smo sklopili sve dijelove na klipnjaču cilindra, slijedi sklapanje klipnjače i cijevi

cilindra.



Slika 83. Podmazivanje unutarnjeg navoja na cijevi cilindra.

Slika 84. Stavljanje klipnjače unutar cijevi cilindra.



Prije stezanja usta sa cijevi cilindra moramo nanjeti ljepilo da zabrtvimo navoj. Ljepilo je od

istog proizvođača kao i ljepilo kojim smo lijepili maticu samo što je ovo nešto jače od

prethodnog.

Slika 85. Nanošenje ljepila na navoj usta cilindra



Slika 86. Ljepilo crveno.

Nakon lijepljenja slijedi stezanje usta za cijev cilindra.

Slika 87. Stezanje usta cilindra.



Slika 88. Ključ za stezanje.

5.2. Ispitivanje hidrauličkog cilindra

Slika 89. Shema spajanja cilindra.



Postupak ispitivanja:

1. Učvrstiti cilindar i postaviti odgovarajuće priključke na cilindar

2. Kroz priključke ispuniti obje strane cilindra sa čistim hidrauličkim uljem

3. Spojiti kuglasti ventil (1) i (2), manometar (3) i (4) , sigurnosni ventil (5) i upravljački

ventil (6) kako je prikazano na shemi.

4. Otvoriti kuglasti ventil (1) i (2) sa upravljačkim ventilom više puta uvući i izvući

cilindar kako bi se uklonio preostali zrak s obje strane cilindra.

5. Na hidrauličkoj jedinici za ispitivanje i sigurnosnom ventilu (5) postaviti ispitni tlak,

preko upravljačkog ventila (6) postaviti klipnjaču u sredinu i zatvoriti kuglasti ventil

(2). Na manometru (3) provjeriti da li je podešen odgovarajući ispitni tlak. Na

manometru (4) će se pojaviti manji tlak zbog razlike u površinama.

6. Zatvoriti kuglasti ventil (1) , upravljački ventil (6) postaviti u neutralni položaj.

NAPOMENA: Hidraulička jedinica za ispitivanje mora imati vlastitu zaštitu od

prevelikog pritiska

7. Zabilježite očitani tlak sa barometra (3) i (4) pratite promjene tijekom vremena kako

bi vidjeli postoji li promjena tlaka. Promjena tlaka ukazuje na problem s brtvama ili

cijevi cilindra

Slika 90. Hidraulični agregat.

Iz hidrauličnog agregata spajaju se priključci na priključnice cilindra M18x1,5 kroz koje

dovodimo ulje pod tlakom u cilindar. Vršimo ekspanziju i kompresiju nekoliko puta za

redom i pri tome gledamo da li negdje na cilindru dolazi do curenja ulja.



Slika 91. Priključnice spojene na cilindar.

Nakon toga zatvaramo ventil na priključnici na jednoj strani cilindra (u ovom slučaju

strana kod glave cilindra).

Slika 92. Zatvoren ventil priključnice (1).

Pomoću hidrauličnog agregata namjestimo tlak na 235 bara i sačekamo 3 minute.



Slika 93. Manometar (1).

Tlak unutar 3 minute ne smije pasti na vrijednost veću od 15 bara. U našem slučaju tlak je

pano na vrijednost od 229 bara što zadovoljava postavljeni uvjet. Nakon toga zatvaramo

ventil na priključnici i otvaramo ventil na priključnici sa suprotne strane i ponovimo

postupak.



Slika 94. Zatvoren ventil priključnice (2).

Postavljeni tlak iznosio je 230 bara.

Slika 95. Manometar (2).



Očitani tlak nakon 3 minute iznosio je 224 bar što zadovoljava uvjet.

Check lista ispitivanja hidrauličkih cilindara

Slika 96. Check lista.

Nakon ispitivanja slijedi ispuštanje ulja iz cilindra i pranje cilindra.

Slika 97. Ispuštanje ulja iz cilindra.



Poslije odmašćivanja i pranja cilindra, cilindar se šalje u lakirnicu na bojanje.

Slika 98. Ulaz u lakirnicu.

Nakon lakiranja dobili smo gotov proizvod koji je spreman za montažu na stroj.

Slika 99. Cilindar nakon bojanja.



Slika 100. Montaža cilindra na ruku kranske kosilice (1).

Slika 101. Montaža cilindra na ruku kranske kosilice (2).



6. ZAKLJUČAK

Cilj završnog rada bio je konstruiranje i modeliranje hidrauličkog cilindra kranske kosilice,

raspisivanje tehnologije i izrada opisanog dijela. U našem slučaju efikasnije je izraditi cilindar

od „nule“ zato što imamo kontrolu nad cijelim procesom izrade kranske kosilice, te je ovaj

cilindar ujedno i namjenski cilindar zbog specifičnosti zadatka kojeg obavlja. Vrijeme izrade

spomenutog cilindra traje tri dana. Ako bi naručivali cilindre od nekih drugih proizvođača to bi

moglo potrajati duže zbog mogućih problema oko nabave, dobave i vremena isporuke istih. Na

ovaj način točno znamo rok kad će stroj biti napravljen pa prema tome lakše možemo dogovoriti

datum prodaje sa naručiteljem stroja. Nadalje, u radu je opisana kompletna tehnologija izrade

hidrauličkog cilindra sa svim operacijama i dimenzijama. Obrada odvajanjem čestica vršena je

na strojevima koji rade na principu računalnog numeričkog upravljanja. Postupak je opisan od

nabave sirovog materijala do gotovog strojnog dijela spremnog za montažu na šasiju s troja.

Danas su hidraulički cilindri u širokoj upotrebi, razvijaju se nove tehnologije izrade, izdržljiviji

su i mogu podnijeti veće sile i opterećenja.



LITERATURA

[1] https://edutorij.e-skole.hr/share/proxy/alfresco-noauth/edutorij/api/proxy-

guest/8b109d99-b37e-4aa4-821c-ab1d3c48e3d6/html/18635_Hidraulicki_tlak.html

[2] https://etc.usf.edu/clipart/61400/61439/61439_hydraulic.htm

[3] https://www.google.com/search?q=dijelovi+hidrauli%C4%8Dkog+cilindra&rlz=1C1C

HBD_hrHR893HR893&sxsrf=ALeKk021UHKc6kb4nIx6Bz3oCn_U2PDp3Q:1592387

802106&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwjJ5afqyojqAhVixMQBHd5D

BIIQ_AUoAXoECBAQAw&biw=1920&bih=888#imgrc=9JyD3zt2VI0ZuM

[4] http://www.zeushydratech.com/single-acting-cylinder-return-stroke-by-external-force/

[5] https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Double_acting_cylinder_(symbol,differential,

ISO1219).svg

[6] https://visina.hr/mst-hrvatska/

[7] https://www.landwirt.com/hr/rabljeno,2351770,John-Deere-6125R-AutoQuad.html

[8] https://www.njuskalo.hr/platforme/najam-dizalice-rad-visini-oglas-14300175

[9] Gojko Nikolić,Hidraulika i Pneumatika 2, Školska Knjiga, Zagreb, 2011,

[10] https://www.bestmetalproducts.com/a-brief-history-of-hydraulic-cylinders/

[11] Petrić J.: HIDRAULIKA I PNEUMATIKA, 1. DIO: Hidraulika, Fakultet strojarstva i

brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu, 2012,

https://edutorij.e-skole.hr/share/proxy/alfresco-noauth/edutorij/api/proxy-guest/8b109d99-b37e-4aa4-821c-ab1d3c48e3d6/html/18635_Hidraulicki_tlak.html

https://edutorij.e-skole.hr/share/proxy/alfresco-noauth/edutorij/api/proxy-guest/8b109d99-b37e-4aa4-821c-ab1d3c48e3d6/html/18635_Hidraulicki_tlak.html

https://etc.usf.edu/clipart/61400/61439/61439_hydraulic.htm

https://www.google.com/search?q=dijelovi+hidrauli%C4%8Dkog+cilindra&rlz=1C1CHBD_hrHR893HR893&sxsrf=ALeKk021UHKc6kb4nIx6Bz3oCn_U2PDp3Q:1592387802106&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwjJ5afqyojqAhVixMQBHd5DBIIQ_AUoAXoECBAQAw&biw=1920&bih=888#imgrc=9JyD3zt2VI0ZuM




http://www.zeushydratech.com/single-acting-cylinder-return-stroke-by-external-force/

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Double_acting_cylinder_(symbol,differential,ISO1219).svg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Double_acting_cylinder_(symbol,differential,ISO1219).svg

https://visina.hr/mst-hrvatska/

https://www.landwirt.com/hr/rabljeno,2351770,John-Deere-6125R-AutoQuad.html

https://www.njuskalo.hr/platforme/najam-dizalice-rad-visini-oglas-14300175

https://www.bestmetalproducts.com/a-brief-history-of-hydraulic-cylinders/

A

A

8

659

4/4

5

115

100H7

2/4

5

46

4

3

15°

8

75

25

M105x2

NAPOMENA: Provrte 8 na unutarnjoj strani cijevi obavezno ukositi kuglastim bijaksom za 1/45°da bi se izbjeglo oštećenje brtve na montaži

TOLERANCIJE100H7 +0.035

0

A A

B B

C C

D D

E E

F F

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A

UNLESS OTHERWISE SPECIFIED:DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERSSURFACE FINISH:TOLERANCES: LINEAR: ANGULAR:

FINISH: DEBURR AND BREAK SHARP EDGES

NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:

DO NOT SCALE DRAWING REVISION

TITLE:

DWG NO.

SCALE:1:5 SHEET 1 OF 1

A4

WEIGHT:

Ivan Begović 16.7.2020

16.7.2020

83365101

CIJEV CILINDRA 100/ 115

Ivan Begović

B

B

44

H7/n

6

60

14

40

708

20

25

100

2/4

5

106 115

46

4 3

M6

659

34

75

M105x2

M18

x1.5

A A

B B

C C

D D

E E

F F

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A



NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:


TITLE:

DWG NO.

SCALE: 1:1 SHEET 1 OF 1

A4Č0562

WEIGHT:

Ivan Begovič 7.8.2020

83365100

CIJEV CILINDRA 3 SKLOP

R42.50

85

40

M6

B

B

81.

56

43

.50

46

10

60 8

SECTION B-B

A A

B B

C C

D D

E E

F F

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A



NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:


TITLE:

DWG NO.


A4Č 0562

WEIGHT:

Ivan Begović 07.08.2020.

83365102

GLAVA CILINDRA

10

0

AA

15

21

50

27

PRESJEK A-A

A A

B B

C C

D D

E E

F F

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A



NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:


TITLE:

DWG NO.


A4Č0361

WEIGHT:


83365111

KLIP CILINDRA

77

705

50

8x4

5°

2

27 h7

4

R1

33

A A

B B

C C

D D

E E

F F

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A



NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:


TITLE:

DWG NO.


A4Sbk-15/100 Cr

WEIGHT:


83365201

KLIPNJAČA

77

628 739

34

M27x2

50

M6

33

a6- - - - - - - - - -

A A

B B

C C

D D

E E

F F

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A



NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:


TITLE:

DWG NO.

SCALE: 1:2 SHEET 1 OF 1

A4Č0562

WEIGHT:

Ivan Begovič 7.8.2020 KLIPNJAČA CILINDRA 3 SKLOP

83365205

R39.50

M6

AA

73.50 46

43.50

8

21

50

PRESJEK A-A

A A

B B

C C

D D

E E

F F

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A



NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:


TITLE:

DWG NO.


A4Č 0562

WEIGHT:


82436403

OKO KLIPNJAČE

115

100

14

5

2

111

A A

B B

C C

D D

E E

F F

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A



NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:


TITLE:

DWG NO.


A4Č 0562

WEIGHT:


83365103

POKLOPAC CILINDRA

25

20

1.5

0/45

M18x1.5

2 Kom/cilindru

A A

B B

C C

D D

E E

F F

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A



NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:


TITLE:

DWG NO.


A4

WEIGHT:


20.7.2020

83365632

PRIKLJUČNICA CILINDRA

Ivan Begović

M105x2

115

12

1/4

5

82

100.50

4 1

.50/

45

45

8

102

91

45

7 5

AA

53

2

59

5

8

60

13

50

81

1

2/4

5

91 100.50

1/4

5

A A

B B

C C

D D

E E

F F

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A



NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:


TITLE:

DWG NO.


A4

WEIGHT:


20.7.2020

83365756

USTA CILINDRAIvan Begović

85

60

44H7/n6

14 27

50 12 70

50

44H7/n6

20

M18 x1.5

50

10

0

11

5

507

659 (duljina cijevi)

705 (duljina Klipnjače)

40 73

793/1300 (hod 507)

TOLERANCIJE44

H7/n6+0.025+0.017

A A

B B

C C

D D

E E

F F

8

8

7

7

6

6

5

5

4

4

3

3

2

2

1

1

DRAWN

CHK'D

APPV'D

MFG

Q.A



NAME SIGNATURE DATE

MATERIAL:


TITLE:

DWG NO.


A3

WEIGHT:


16.7.2020

83365000

HIDRAULIČKI CILINDAR 100/ 50Ivan Begović

konstrukcija i izrada hidrauliČkog cilindra za …

Documents